一种复合多基地雷达密集多目标检测的新方法

密集多目标探测是当前雷达技术领域面临的前沿课题和紧迫任务。该文提出了一种T/R-R2复合多基地雷达信号融合方法,建立了单基地雷达接收机和多基地雷达接收机的目标回波信号模型,针对3维空间,基于距离信息提出了复合多基地雷达信号融合模型,采用最大似然法对密集多目标进行检测,分析了信噪比、目标数量、目标起伏、检测门限以及复合多基地雷达几何配置对检测性能的影响。蒙特卡洛仿真结果表明该文方法对密集多目标的检测是有效的。Swerling II型目标为本文推导的假设条件,但在Swerling 0和IV型目标起伏条件下该文的检测算法仍然有效。     

基于距离信息的复合双基地雷达密集多目标检测

对密集多目标的探测是当前雷达技术领域所面临的前沿课题和紧迫任务.本文提出了一种基于距离信息的T/R-R复合双基地雷达信号融合方法,该方法建立了单基地雷达接收机和双基地雷达接收机的目标回波信号模型,针对二维平面,基于距离信息提出了复合双基地雷达信号融合模型,采用最大似然法对密集多目标进行检测,并分析了信噪比、目标数量、目标起伏、检测门限以及复合双基地雷达几何配置对检测性能的影响.针对不同想定进行了仿真实验,蒙特卡洛仿真结果表明本文方法对密集多目标的检测是有效的.通过理论分析和仿真实验发现,目标到两个接收机的距离变化以及不同距离单元中的目标干扰对检测的影响比较小,影响密集多目标检测的主要因素包含信噪比、目标数量、目标起伏、同一距离单元内的角度不可分辨目标的干扰以及检测门限;另外,Swerling Ⅱ型目标为本文推导的假设条件,但在Swerling 0 和Ⅳ型目标起伏条件下本文的检测算法仍然有效.     

多发多收多基地雷达系统分辨性能分析

对密集多目标的探测是当前雷达技术领域所面临的前沿课题和紧迫任务。本文考虑一个多发多收多基地雷达系统,在分析空间相关和非相关多基地雷达模糊函数的基础上,以模糊函数3-dB投影面积值为指标,对比单发多收多基地雷达,分析了不同传感器部署和波形选择情况下的目标距离分辨性能,并给出了相应的仿真结果。仿真结果显示,空间相关信息的引入,提高了多基地雷达系统的目标分辨性能;多发多收多基地雷达虽然增加了系统的复杂性,但如果配置不当,在目标分辨性能方面,不一定优于单发多收多基地雷达。本文的研究成果,不仅能用于对多基地雷达密集多目标探测性能的分析,还能为多基地雷达系统波形设计、布站提供一定的理论参考。      

分散型多输入多输出雷达检测器设计及检测性能分析

对不同类型的目标,分散型多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达的最佳检测器结构各异,且通常不便于工程实现.针对此问题,提出了一种易于工程实现的MIMO雷达检测器结构.首先对MIMO雷达和普通单基地雷达的回波信号模型进行分析,指出了MIMO雷达回波和单基地雷达快起伏目标多脉冲回波之间的相似关系.借鉴单基地雷达针对快起伏目标的检测器结构,提出分散型MIMO雷达可以采用类似的包络检波级联累加器的检测器结构形式.就所设计检测器结构对不同空域起伏目标的检测性能进行了研究,给出了检测性能的理论和仿真曲线.     

一种空间不可分辨多目标存在性检测的新方法

 在弹道导弹防御中,空间不可分辨多目标对地基防御雷达的跟踪、识别和制导均构成了严重威胁,雷达必须采取特殊手段来对其进行处理,而对其存在性的检测则是其他所有处理的前提和基础.实验表明,当存在不可分辨多目标时,线性调频脉冲信号脉冲压缩输出主瓣的相位将发生剧烈变化,而在单目标条件下则相对缓慢,这就为不可分辨多目标存在性检测提供了新的思路.本文提出了采样相位差模型,分析推导了单目标和多目标条件下采样相位差的统计特性,并以此为依据,采用广义似然比检测法对不可分辨多目标的存在进行检测.最后,蒙特卡洛仿真结果验证了本文算法的有效性和可行性.     

一种多基地雷达检测概率的全局优化方法

提出一种多基地雷达检测概率的全局优化方法.首先讨论在多个接收站具有不同接收信噪比的条件下,对接收站判决进行融合后,目标总的检测概率和虚警概率的变化;然后以目标总的检测概率为目标函数,对各个接收站的恒虚警率检测门限进行调整,实现了多基地雷达检测概率的优化.     

多基地雷达反隐身分布式检测融合算法研究

随着目标隐身技术的发展,单雷达已不能够及时地发现隐身目标.本文首先利用目标的前/侧向散射特性和多传感器分布式检测两个方面的优势建立了两种布站方式的多基地雷达系统,继而提出了基于聂曼-皮尔逊(Neyman-Pearson)准则下的局部决策积累融合算法,给出了系统检测概率和虚警概率的表达式,提出了基于遗传算法(Genetic Arithmetic)的最佳门限计算方法,最后对该系统的检测性能进行了仿真,仿真结果说明了系统反隐身的有效性和融合算法的优越性,本文结论对系统的工程实现具有一定的参考价值.     

分布式检测多目标融合算法研究

雷达分布式检测的融合准则一般采用的是Neyman-Pearson准则,首先简单分析融合规则和各局部传感器判决规则之间的关系,并利用遗传算法实现融合准则和各局部传感器判决规则的最优搜索,但目前分布式检测各种融合算法只适用于单目标,因此,提出利用区域映射法将检测区域进行分区检测,使单目标分布式检测融合算法与多目标区域检测联合检测,同时单个区域分布式检测采用遗传算法进行优化,最终达到对多目标的分布式检测最优融合.最后给出了数值仿真,仿真结果表明,该方法具有一定的可行性.     

多基地雷达自适应CFAR检测融合算法

文章针对多基地雷达的目标RCS在入射角分布起伏较大的问题,提出了基于目标入射角RCS分布未知的检测融合方法。由于目标RCS在入射电波观测角的起伏较大且未知,导致局部雷达站接收目标回波SNR（信噪比）无法确定,无法应用传统的贝叶斯方法获得最佳的融合检测性能。该方法是一种基于无信噪比信息的检测融合算法,通过传输其他雷达站接收信号的检验统计量来完成全局的CFAR检测。并且根据该方法设计了一种自适应门限的检测方法,其中本地雷达站的检测门限是基于其他雷达站接收信号的检验统计量生成。仿真结果表明,该检验方法的综合检测性能接近信噪比已知的融合检测性能。      

多频外辐射源雷达无人机探测实验研究

外辐射源雷达作为一种新兴的无人机监视手段近年来得到了广泛关注。常规的单频外辐射源雷达容易受无人机飞行姿态、观测角度等因素影响,在探测稳定性和跟踪连续性上表现不足。多频探测对缓解目标RCS起伏,提高雷达探测性能具有重要的意义,是外辐射源雷达的发展方向之一。本文从目标散射特性的角度论述了多频探测的重要性,首先分析并仿真了照射源频率对无人机RCS的影响,然后提出了针对数字电视外辐射源雷达无人机探测的多频检测方法。仿真与实测结果表明,使用不同频率照射源探测时无人机的RCS和信噪比有明显差异,多频联合处理能使目标信噪比更加平稳。研究成果为外辐射源雷达向多频融合发展提供了参考依据。     

Matched-Illumination Waveform Design for a Multistatic Through-the-Wall Radar System

We present the matched illumination waveform design for improved target detection in through-the-wall radar imaging and sensing applications. We consider a multistatic radar system for detection of stationary targets with known impulse responses behind walls. The stationary and slowly moving nature of typical indoor targets relaxes the orthogonality requirement on the waveforms, thereby allowing sequential transmissions from each transmitter with simultaneous reception at multiple receivers. The generalization of the matched illumination waveform design concept from a monostatic to a multistatic setting casts the indoor radar sensing problem in terms of multiple-input multiple-output (MIMO) operations and puts in context the offering of MIMO to urban sensing and imaging of targets in enclosed structures. Numerical electromagnetic modeling is used to provide the impulse response of typical behind-the-wall stationary targets, namely tables and humans, for different target orientations and at various incident and reflection angles. Simulation results depict an improvement in the signal-to-clutter-and-noise-ratio (SCNR) at the output of the matched filter receiver for multistatic radar as compared to monostatic operation.      

CFAR detection for multistatic radar

In this paper a multistatic radar system with n transmitters and one receiver is considered and several constant false alarm rate (CFAR) algorithms for detection are introduced. The decision statistics of the proposed detectors are the sum of the n largest returning signals in an array of N+n range cells. It is shown that the proposed decision statistic satisfies the CFAR condition and it is justified that the sum of the largest returning signals is the optimal statistic. The proposed CFAR detectors are simulated both in homogenous and non-homogenous backgrounds and their performances are compared with the performance of a monostatic radar of higher power. It is shown that a multistatic radar outperforms a monostatic radar under equal transmit power condition.     

多基ISAR 舰船侧视及俯视高分辨率成像方法

由于舰船运动的复杂性,获得舰船高分辨率图像一直是雷达成像领域的热点,同时多平台联合监视和作战模式近年来发展迅速。基于上述情况,该文提出了一种多基ISAR 舰船成像方法。该方法通过合理布置各平台的高度和方位,综合各平台接收的回波数据后,相比单基雷达可增加平稳成像积累时间,结合最优成像时间段选择,可获得更高分辨的舰船侧视及俯视图像。仿真实验结果验证了该成像方法的有效性。      

多站无源雷达多起伏目标检测前跟踪算法

针对多站无源雷达背景下多起伏目标同时检测和跟踪的问题,该文提出一种基于多目标多伯努利(MeMBer)滤波器的多起伏目标检测前跟踪(TBD)算法。由于起伏目标的平均信噪比(SNR)未知使得目标的回波幅度似然函数不确定,该文假定包络检波器的输出平均SNR服从先验的均匀分布,并对可能取值区间进行边缘化处理,得到一个估计的似然函数,基于该估计的似然函数,融合中心利用所有收发对的幅度观测信息对MeMBer滤波器的各个预测分量进行更新。仿真结果表明,该算法能够有效地同时检测和跟踪多起伏目标,并且在平均SNR大于9 dB时,其性能与平均SNR已知情况下的性能近似。     

基于FEKO 隐身飞机目标建模及探测仿真研究

针对商业电磁计算软件FEKO 具有多种数据导入接口的特点,首先利用Ansys 软件和Hypermesh 软件进行精细化建模,结合所建立的飞机模型选择合适的电磁计算方法仿真分析了典型隐身飞机目标F-22 的雷达散射截面(RCS)特性;然后,通过POSTFEKO 模块构建了目标的RCS 数据库;最后,从单基地雷达方程出发,分别从不同飞行高度、不同探测距离两个方面仿真计算了单基地雷达对隐身飞机目标F-22 的探测范围。该研究方法为建立军事目标特性数字化系统提供了理论分析和数据支撑。     

Three-dimensional surface reconstruction from multistatic SAR images

This paper discusses reconstruction of three-dimensional surfaces from multiple bistatic synthetic aperture radar (SAR) images. Techniques for surface reconstruction from multiple monostatic SAR images already exist, including interferometric processing and stereo SAR. We generalize these methods to obtain algorithms for bistatic interferometric SAR and bistatic stereo SAR. We also propose a framework for predicting the performance of our multistatic stereo SAR algorithm, and, from this framework, we suggest a metric for use in planning strategic deployment of multistatic assets.     

间歇采样非均匀重复转发实现多假目标压制干扰

针对采用均值类恒虚警检测方式的线性调频脉冲压缩雷达,本文提出间歇采样非均匀重复转发(ISNPR)实现多假目标压制干扰的方法.首先阐述了间歇采样转发干扰(ISRJ)产生多假目标的机理,同时对多假目标压制干扰的假目标参数进行了推导,包括假目标个数和信噪比.然后结合间歇采样重复转发干扰(ISPRJ)的数学原理,对间歇采样非均匀重复转发干扰(ISNPRJ)的多假目标压制效果进行了理论分析,并推导了干扰机参数如采样脉冲宽度、间歇采样周期、转发脉冲宽度以及发射功率的计算方法.最后对ISNPRJ的多假目标压制效果进行仿真验证,仿真结果表明该方法能够降低雷达对目标的检测概率,实现对雷达检测环节的有效压制.